單晶生長(zhǎng)操作規(guī)程講解

1、單晶生長(zhǎng)操作規(guī)程講解第1頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二2.抽真空，檢漏： a.各處密封圈務(wù)必清理潔凈. b.真空泵正確的關(guān)閉與開啟. c.爐子漏氣率的關(guān)鍵性. Q=(P1-P2)XV/TR3.拉晶的實(shí)踐過程： 早先： 真空拉晶-常壓拉晶-減壓拉晶 對(duì)目前的爐內(nèi)拉晶壓力要求在8-15turo2700第2頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二4.熱量傳遞的三種方式： 傳導(dǎo) 對(duì)流 輻射5.熔料： 加熱與保溫 正確的使用加熱功率，不破壞石英坩堝與石墨坩堝的使用壽命，不破壞其結(jié)構(gòu)。 在化料過程中，坩堝的位置放置的重要性。 拉晶的時(shí)間越長(zhǎng)，拉晶的困難就越大。第3

2、頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二6.熔體的對(duì)流： 自然對(duì)流. 強(qiáng)迫對(duì)流-旋流. 強(qiáng)迫對(duì)流-逆流. 表面張力對(duì)流.7.Dash縮頸（無位錯(cuò)單晶生長(zhǎng)技術(shù)） 位錯(cuò)的特性：位錯(cuò)是一種線性缺陷，是由幾個(gè)原子大小的線性管道，位錯(cuò)線附近原子發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)排和畸變。 位錯(cuò)分為：棱位錯(cuò) 螺行位錯(cuò) 混合位錯(cuò) 第4頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二8.縮頸的要點(diǎn)： 下降過程中不要急于接觸到高溫（分段下降）. 籽晶與熔體要在合適的溫度下充分良好的接觸. 細(xì)頸（4-5mm， L=150mm）9.能量守恒方程式： Qn+Ql=Qm+Qc Qn：加熱器提供的系統(tǒng)熱量 Ql：晶體結(jié)晶

3、時(shí)釋放的潛熱 Qm：熔體表面損失的熱量 Qc：晶棒表面通過熱輻射與對(duì)流將熱量損失到外圍第5頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二 LVd+AKL(dTL /dx)=AKS(dTS / dx) L 結(jié)晶潛熱 V 生長(zhǎng)速度 d 硅的密度 A 固液界面的截面積 KL 液體熱傳導(dǎo)系數(shù) dTL /dx 臨近界面 KS 固體熱傳導(dǎo)系數(shù) 10 .放肩 放到一定的拉速 . 恒定降溫方式 . 第6頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二11.轉(zhuǎn)肩與等徑： 轉(zhuǎn)肩時(shí)的大小與拉速（2-4mm/min). 降低拉速，跟進(jìn)堝跟比和隨動(dòng). 確認(rèn)等徑參數(shù)，投入自動(dòng). 斷棱和回熔12.收尾與停

4、爐： 根據(jù)堝底料的多少判斷是否要收尾. 控制溫度和拉速. 降功率、停爐冷卻. 整個(gè)拉晶過程的記錄。第7頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二 拉晶過程中常見事故和處理 A 停水 a 發(fā)生停水時(shí)，立即檢查（自動(dòng)打開的）或打開停水爐子的事故水進(jìn)水閥。 關(guān)閉加熱功率， 復(fù)位控制柜面板上單晶生長(zhǎng)控制器，使其處于手動(dòng)狀態(tài)， 降低堝位到熔料堝位， 關(guān)閉堝轉(zhuǎn)。 第8頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二 b 停水后水壓恢復(fù) 冷卻水恢復(fù)供應(yīng)時(shí)，立即檢查（自動(dòng)打開的）或關(guān)閉事故水閥門，監(jiān)控水壓，有異常及時(shí)報(bào)告。 水壓恢復(fù)時(shí)，爐內(nèi)無嚴(yán)重氧化現(xiàn)象，熔體未結(jié)晶或已結(jié)晶但液面結(jié)晶小于

5、10分鐘且石英坩堝未破裂，按加熱功率開，調(diào)節(jié)功率到熔料功率。 啟動(dòng)堝轉(zhuǎn)，設(shè)定為2轉(zhuǎn)/分，打開堝轉(zhuǎn)前，確保堝轉(zhuǎn)電位器處于零位。 熔化結(jié)晶面，在此期間應(yīng)密切爐內(nèi)有無嚴(yán)重第9頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二 氧化現(xiàn)象，注意硅料液面熔化情況，一旦發(fā)生嚴(yán)重氧化現(xiàn)象、硅液面下降，立即停爐并報(bào)告。 晶體處理同晶變單晶一致，待結(jié)晶全熔后，手動(dòng)調(diào)節(jié)功率為引晶功率，溫度穩(wěn)定后開始引晶。 c 停水后水壓無法恢復(fù)，或恢復(fù)時(shí)結(jié)晶大于10分鐘 快速提升晶體或籽晶，距液面150mm。 待熔體結(jié)晶15分鐘時(shí)，快速提升坩堝并頂起導(dǎo)流筒100mm。 停爐，充分冷卻后拆爐。第10頁，共14頁，2022年，5

6、月20日，2點(diǎn)23分，星期二B 停電 a 若爐子工作時(shí)，加熱部分停電： 把復(fù)位控制柜面板上的單晶生長(zhǎng)控制器調(diào)到手動(dòng)， 降低堝位到熔料堝位， 關(guān)閉堝轉(zhuǎn)， 加熱部分恢復(fù)且時(shí)間較短（如停水）則升功率熔料， 啟動(dòng)堝轉(zhuǎn)為2轉(zhuǎn)/分并確保電位器處于零位， 熔化結(jié)晶面時(shí)應(yīng)密切注意液面情況，有問題及時(shí)上報(bào) 晶體處理同晶變單晶一樣，全熔后降溫引晶，第11頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二 加熱部分恢復(fù)時(shí)，停電時(shí)間較長(zhǎng)且結(jié)晶大于10分鐘 或坩堝破裂，就快速提升晶體或籽晶距液面150mm。 在熔體結(jié)晶15分鐘時(shí)，快速升坩堝并頂起導(dǎo)流筒100mm。 停爐，冷卻后拆爐。 b 若爐子工作時(shí)，加熱電源、

7、控制電源同時(shí)斷電 立即關(guān)閉抽空閥門，關(guān)閉所有升降轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)， 手動(dòng)搖手柄降低堝位到熔料堝位， 同時(shí)將氬氣流量調(diào)大充至-0.05MPa左右關(guān)閉氬氣， 電源恢復(fù)時(shí)開真空泵使氬氣流量恢復(fù)正常，第12頁，共14頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)23分，星期二 若恢復(fù)且時(shí)間較短（如停水）則升功率熔料， 啟動(dòng)堝轉(zhuǎn)為2轉(zhuǎn)/分并確保電位器處于零位，若晶體或籽晶與液面結(jié)晶在一起需等其結(jié)晶面熔化脫離， 熔化結(jié)晶面時(shí)應(yīng)密切注意液面情況，有問題及時(shí)上報(bào) 晶體處理同晶變單晶一樣，全熔后降溫引晶， 停電時(shí)間較長(zhǎng)且結(jié)晶大于10分鐘或坩堝破裂，就快速提升晶體或籽晶距液面150mm. 在熔體結(jié)晶15分鐘時(shí)，快速升坩堝并頂起導(dǎo)流筒100mm并停爐，待冷卻后拆爐. 第13頁，共14頁